[发明专利]一种球型混合强化介质强化混合的连续生产二聚酸的反应装置及方法

说明书

本发明公开了一种球型混合强化介质强化混合的连续生产二聚酸的反应装置及方法。所述装置包括进料管路系统、反应系统和出料管路系统，反应系统两端分别与进料管路系统、出料管路系统连接，管式反应器的反应器筒体外壁装配有圆筒形加热套，反应器筒体外壁和圆筒形加热套间设置有温度检测装置，反应器筒体内部填充有球型混合强化介质。本发明通过在反应器内加入球型混合强化介质，在旋转的反应器内的多维、定向的运动，不仅加强了球型混合强化介质与反应物料之间的碰撞，而且在球型混合强化介质的作用下，催化剂表面不断更新，有效提高液固相间传质，提高了反应速率，实现二聚酸的连续化生产。

技术领域

本发明涉及二聚酸生产装置技术领域，具体涉及一种球型混合强化介质强化混合的连续生产二聚酸的反应装置及方法，它通过球型混合强化介质强化混合的方法连续化生产二聚酸。

背景技术

二聚酸是一种物化性质特殊、工业用途广泛的化学品。目前，工业上生产二聚酸的方法是在搅拌釜中，油酸或亚油酸在白土催化下二聚生成。白土催化二聚酸合成的活性中心主要是位于层间的Bronsted酸性活性中心和位于铝氧八面体中的Lewis酸活性中心。活性白土层间距约1.3nm，油酸和亚油酸分子径向直径大于0.8nm，轴向长度更大，油酸和亚油酸分子进入活性白土催化中心的阻力大，二聚酸生成速率慢，需要较长的反应时间和较高的反应温度。长时间的高温作用，使油酸和亚油酸发生脱羧等副反应，生成的二聚酸也会进一步聚合生成多聚酸，不仅降低了二聚酸的收率，而且降低了二聚酸产品的品质。强化油酸和亚油酸在白土颗粒内外之间的传质，使粘度较高、分子较大的液相油酸和亚油酸与固相的白土催化剂上的活性位点之间及时、充分、有效的接触是提高二聚酸生成速率和收率的关键之一。

目前，二聚酸的合成和生产主要在机械搅拌釜中进行。机械搅拌虽然比较简单，但由于其仅从宏观上对液体进行混合，对物料没有剪切细化作用，故强化混合的效果较差；另外工业化生产时，由于反应釜体积较大，机械搅拌时易存在死角，并且搅拌桨悬臂较长，易造成搅拌桨变形扭曲，从而限制了工业化生产时的搅拌速度，使其远低于实验室操作，进一步减弱了对混合的强化作用，相接触面积小，反应速率慢。因此，强化高粘度的液相油酸、亚油酸与固相的白土催化剂混合，并实现连续化反应是提高二聚酸生产技术水平的关键。

发明内容

针对现有二聚酸生产技术的不足，本发明的目的在于提供一种球型混合强化介质强化混合的连续生产二聚酸的反应装置及方法，它通过球型混合强化介质强化混合的方法连续化生产二聚酸，该装置结构简单、能提高生产效率和产品品质、易于放大并适用于工业化生产。

所述的一种球型介质强化混合的连续生产二聚酸的反应装置，包括进料管路系统、反应系统和出料管路系统，其特征在于反应系统为能旋转的管式反应器，管式反应器的一端通过法兰和第一动密封装置与进料管路系统连接，另一端通过法兰和第二动密封装置与出料管路系统连接，管式反应器的反应器筒体外壁装配有圆筒形加热套，反应器筒体外壁和圆筒形加热套间设置有温度检测装置，反应器筒体内部填充有球型混合强化介质。

所述的一种球型介质强化混合的连续生产二聚酸的反应装置，其特征在于反应器筒体内壁沿圆周方向均匀装设若干块挡板；反应器筒体内壁设有若干圆形支杆，反应器筒体内沿轴向均匀间隔设置若干块圆形隔板，球型混合强化介质设置在相邻两个圆形隔板与反应器筒体构成的空间内。

所述的一种球型介质强化混合的连续生产二聚酸的反应装置，其特征在于圆形隔板上均匀开有若干圆形孔和槽口，圆形孔大小、个数与圆形支杆相匹配，圆形隔板通过圆形孔安装固定到圆形支杆上；槽口大小、个数与挡板相匹配，挡板对应设置在圆形隔板的槽口上，相邻两个圆形隔板之间设有隔板支架，通过隔板支架隔开。

所述的一种球型介质强化混合的连续生产二聚酸的反应装置，其特征在于反应器筒体外壁与圆筒形加热套之间的距离为1-5mm。